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DL1ZBP > LEXIKON 26.03.05 10:43l 96 Lines 4986 Bytes #999 (0) @ DL
BID : 22152ADK0MWX
Read: GUEST DG5YMS
Subj: Wind-Chill-Index
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Bemerkungen zum Wind-Chill-Index
Mit dem Wind-Chill-Index oder auch der Wind-Chill-Aequivalenttemperatur
wird die Temperatur bezeichnet, die bei gegebenen Wind und Temperatur an der
Hautoberflaeche entsteht. Der Energieverlust an der Hautoberflaeche
wird nach der Gleichung:
WCI = (10*SQR(V) + 10.45 - V)*(33 - T)
mit WCI=Wind-Chill-Index (kcal/m**2/h) V=Windgeschwindigkeit (m/s) und
T=Lufttemperatur (Grad Celsius) berechnet.
Daraus ergibt sich mit
Tc = -0.0432*WCI + 31.46
die Aequivalenttemperatur in Grad Celsius.
Das Wind-Chill-Konzept und die Gleichung ist das Ergebnis der Arbeiten der
Antarktisforscher Siple und Passel (1945), die die Abkuehlungsrate von Wasser
im Temperaturbereich zwischen -9 und -56 Grad Celsius und im
Windgeschwindigkeitsbereich zwischen Windstille und 12 m/s gemessen haben.
Der Wind-Chill-Index wird im amerikanischen Wetterdienst erst ab
Temperaturen unterhalb von Null Grad verbreitet.
Der Wind-Chill-Index wurde nicht wissenschaftlich verifiziert fuer
Anwendungen im human-medizinischen Bereich. Im Handbuch fuer angewandte
Meteorologie (1985) wird beklagt, dass in den letzten Jahren der Wind-Chill-
Index besonders in den Medien eine so weite Verbreitung gefunden hat: "Dabei
sei dieser Index in Experimenten mit wassergefuellten Toepfen ermittelt
worden, die nur eine aeusserst grobe Naehreung des Waermeverhaltens des
menschlichen Koerpers sein koennen. Er wird daher noch viel weniger ein
Indikator fuer das menschliche Waerme/Kaelteempfinden sein, weil jedes
Individuum abhaengig vom Alter, koerperlichen Kondition und
Gesundheitszustand ein anderes Kaelteempfinden hat. Von gleicher
Wichtigkeit sind auch psychologische Faktoren, d.h. unsere Haltung zur
Kaelte und wye wir damit umgehen."
Auch in der McGraw-Hill Enzyklopaedie fuer Wissenschaft und Technik (1992)
findet man den kritischen Hinweis, dass der Wind-Chill-Index nie am
Kaelteempfinden des Menschen verifiziert wurde.
Ein weitere kritischer Punkt ist die Windmessung im Experiment von Siple
und Passel, die in unmittelbarer Naehe der Wassergefaesse in Bodennaehe
erfolgte. Wenn naemlich fuer die Wind-Chill-Indexberechnung die Windmessung
einer "amtlichen" Wetterstation zugrundegelegt wird, ist als Ergebnis
eine zu niedrige Aequivalenttemperatur zu erwarten, weil die Windmessung an
solchen Stationen in der Regel in 10m Hoehe gemacht wird, die fuer bodennahe
Verhaeltnisse nicht repraesentativ ist.
Ein weiterer Fehler urgibt sich aus der Tatsache, dass die Solarstrahlung
nicht beruecksichtigt wird, die durchaus den Waermeverlust kompensieren kann.
Die Messungen von Siple und Passel wurden im antarktischen Winter bei
Dunkelheit durchgefuehrt. Beispielsweise bei Wintgeschwindigkeiten zwischen 0
und 7 m/s und einer Temperatur von -12 Grad Celsius errechnet sich eine
Abkuehlungsrate der "menschlichen Haut" von etwa 500 bis 1350 Kcal/m**2/h.
Auf der anderen Seite erhaelt die Hautoberflaeche, die senkrecht der
Sonnenstrahlung ausgesetzt ist, an einem klaren Wintertag eine Energiezufuhr
von etwa 600 kcal/m**2/h.
In einem anderen Beispiel sei die Lufttemperatur -7 Grad Celsius und die
Windgeschwindigkeit 9 m/s. Daraus folgt eine Wind-Chill-Aequivalenttemperatur
von -23 Grad Celsius. Ist dagegen die Lufttemperatur -23 Grad Celsius und
herrscht Windstille, dann berechnet sich der Wind-Chill zu +6 Grad Celsius.
Verliesse man sich ausschliesslich auf die Wind-Chill-Angabe wuerde man sich
im letzteren Fall entsprechend leichter kleiden und wahrscheinlich frieren.
Im uebrigen gibt es keine konkreten Schwellenwerte in Bezug auf Gefahren
fuer den Menschen. Russische Experimente in den spaeten 60er Jahren zeigten,
dass die Lufttemperatur bei Windstille bis auf -40 Grad Celsius fallen muss,
ehe an der Hautoberflaeche die Nullgradgrenze erreicht wird
(Wind-Chill -1.5 Grad Celsius). Erfrierungen zeigten sich dagegen
schon nach kurzer Zeit bei 5.4 m/s und -21 Grad Celsius (Wind-Chill -30 Grad
Celsius).
Fazit:
Einwaende gegen die Verbreitung des Wind-Chill-Indexes haben eher die
Bedeutung eines Sturmes im Wasserglas.
Allerdings zeigt der Wind-Chill-Index eine nicht zu rechtfertigende
Genauigkeit. Angemessen waere eine grobe Einteilung in Kategorien wie kalt,
sehr kalt, extrem kalt mit besonderen Hinweisen bei starkem Wind.
Sicherlich wuerden weitere Forschungen weitere Verbesserungen bringen. Jedoch
ist es vielleicht nicht gerechtfertigt, soviel Aufwand zu treiben, um den
Einfluss der Parameter Wind, Sonnenstrahlung, Temperatur und
verschiedener physiologischer Faktoren zu bestimmen.
Ein Angestellter des Amerikanischen Wetterdienstes fasste den Sinn und Zweck des Wind-Chill-Indexes zusammen:
"Der Wind-Chill-Index hat keine andere Bedeutung, als den Medien etwas an die Hand zu geben, dass in der Oeffentlichkeit fuer Auffregung sorgen koennte."
Aus Bulletin of the American Meteorological Scociety, September 1993
DL1ZBP, Herbert, @ DB0MKA
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